基于HBase的HLS-II数据存档与检索系统开发

HLS-Ⅱ(Hefei Light Source-Ⅱ)是以真空紫外和软X射线为主的专用同步辐射光源,其历史数据的检索速度对于性能分析和故障诊断至关重要,因此设计并开发了基于HBase的数据存档与检索系统(HBase-base Data Archiving and Retrieving System,HDARS),以提高历史数据的检索速度。HDARS中设计了一个数据抽取算法在存档过程中以不同的时间粒度抽取原始数据中的特征数据。原始数据和特征数据分别存入到HBase的原始数据表和冗余数据表中,当查询长期的历史数据时,HDARS将根据查询数据的时间范围来计算合适的时间粒度,并从冗余数据表中检索、返回具有此粒度的特征数据。该系统自投入运行以来,性能稳定,可以在1 s内响应任意时间范围的查询请求,完全满足了用户对HLS-Ⅱ历史数据查询需求。这种设计以较小的冗余存储空间为代价,完全解决了长期历史数据检索速度慢的问题。     

LEAF装置RFQ加速器控制系统设计

为保证RFQ加速器的长时间安全稳定运行,设计了一套基于EPICS软件结构的分布式控制系统。该系统采用新型PLC控制器和PROFINET现场总线设计,主要完成对RFQ腔体冷却水温度、流量等相关参数的实时监测,并在PLC内部实现冷却水故障与RFQ腔体功率给定的安全联锁功能。测试结果表明:水温监测精度为0.1℃,流量监测精度为0.4 L/min,腔体冷却故障联锁保护时间小于10 ms,数据上传和归档时间间隔为100 ms。该系统满足设计要求,可为RFQ加速器的安全运行提供控制保障。     

加速器驱动次临界系统注入器Ⅱ低温恒温器控制系统

根据加速器驱动次临界系统（ADS）注入器Ⅱ对低温设备的要求设计了一套EPICS架构的控制系统,实现了低温恒温器系统的远程监控功能。该系统的主要控制设备为PLC和串口服务器,相应的控制程序在LabVIEW中开发完成,并使用DSC模块将被控设备的状态和参数等信息以过程变量的形式发布到控制网络中,实现了EPICS接入。使用PID算法将低温恒温器的氦槽压力控制在目标值的±100 Pa内变化,保证了超导腔的正常工作要求。设计的控制系统运行稳定,在5 MeV的束流实验中发挥了作用。     

液态铅铋合金综合实验装置初步设计

完成了铅铋合金综合试验装置（TCTL）的初步设计方案。 装置的总设计功率为500kW，为中等规模强迫流动的综合实验装置，由铅铋合金回路、除气系统、覆盖气体系统、冷却水系统、氧控制系统和数采和控制系统及供配电系统等组成。流动介质为纯度高于99．5％的铅铋合金，其中铅含量44．5％，铋含量55．5％。     

2X220MW机组湿法烟气脱硫控制系统的应用与分析

脱硫控制系统设计是否合理,会直接影响脱硫系统的长期安全稳定运行。本文针对山东某电厂三期(2×220MW)石灰石-石膏湿法脱硫系统,在总结电厂二期工程控制方案的基础上,设计了一套完整的脱硫控制系统,文章主要介绍了工艺流程、DCS控制系统的配置、主要控制方案以及烟气监测系统等。     

医用回旋加速器高频控制系统设计

中国工程物理研究院流体物理研究所自主研制了用于医疗诊断的PET医用回旋加速器。为满足该医用回旋加速器安全、稳定运行的要求，采用了不带低电平控制功能的高频系统，避免了直接接触高压的危险。选用西门子的S7-1500可编程控制器为前端控制器，完成了系统工作频率的精确扫描，实现了高频系统相位稳定、幅度稳定、安全联锁等。该系统连续运行的结果表明：控制系统的设计满足加速器运行及调试要求，为系统的稳定运行提供了支撑。     

氟盐冷却高温堆半实物仿真及初步测试

基于半实物仿真理论，完善了氟盐冷却高温堆设计Mark-1的缩比模型CIET装置的功能，使该装置更能反映出反应堆运行的特点。借助MATLAB与LabVIEW的串口通信功能，在该装置的控制系统中增加中子动力学模型、反应性反馈模型以及温度控制和功率控制模型，使该装置能模拟Mark-1设计的一回路的运行。温度控制实验的测试结果显示，实验装置的加热器能迅速响应控制器的输出，达到设定的目标温度；通过对点堆功率控制模型的PID参数优化，获得较好的功率控制参数和调控结果，为后续优化控制逻辑、研究参数不确定性影响等奠定基础。     

基于SciCat的合肥光源实验数据管理系统开发

合肥光源(Hefei Light Source,HLS-Ⅱ)是以真空紫外和软X射线为主的专用同步辐射光源,用户的实验效率与数据处理效率是其运行的核心指标,因此设计并开发了基于元数据目录框架SciCat的合肥光源实验数据管理系统,以有效提高用户的实验效率和数据处理效率.通过设计开发数据采集服务、元数据系统、文件存储系统与...     

注入器Ⅱ离子源控制系统设计

为实现离子源设备的远程监控、束流强度可调和当设备发生异常时的快速切束控制,采用PLC、串口服务器和自制FPGA控制板卡设计了基于EPICS架构的离子源控制系统。同时,改进了原有PLC和电机系统的EPICS IOC程序。整套系统工作可靠、稳定,完全满足注入器Ⅱ系统的调试运行需求。快速切束时间小于10 μs,完全切束动作在60 s内完成。     

上海光源工艺冷却水节能措施分析

本文简述上海光源(SSRF)工艺冷却水系统概况,重点介绍在设计和调试工艺冷却水温度控制系统时根据加速器末端不同工况,合理利用冷却塔、冷冻机组、电加热和旁通阀等设备,科学安排控制流程,从而尽可能地节约了能源。实例证明,系统在节能环保前提下满足了设计要求。     

铅冷快堆冷却剂温度控制系统中流量参数稳定性分析

冷却剂温度控制系统是铅冷快堆控制系统中的主要子系统之一。在对其研究过程中,系统稳定性分析是最为重要的环节与基础,其结果直接决定控制系统的运行是否安全可靠。本文主要从设计参数的角度出发,分析了恒定热功率下一、二回路冷却剂流量稳态运行值变化对冷却剂温度控制系统稳定性的影响。分析结果表明,在一回路中,提升冷却剂流量的运行稳态值对系统是否稳定不会产生影响,但较大的流量会降低系统的稳定程度,增加系统的运行风险;在二回路中,增大给水流量能明显增加系统的临界开环增益,扩大稳定范围区间,但对于系统稳定程度的影响相对有限。本研究结果将对铅冷快堆参数设计与系统安全运行提供重要参考。     

HIMM离子源测试平台控制软件设计

HIMM离子源控制系统基于以太网分布式控制,控制软件基于Visual C++设计实现。详细介绍控制系统的基本结构、工作原理、联锁报警、图形界面设计方法。针对真空系统、电源系统、冷却水系统等子系统的联锁要求,设计实现了联锁保护功能。束流调试结果验证了控制系统的稳定性和可维护性以及快速的反应时间和高精度的数据处理。     

湿法烟气脱硫热控设计及仪表选型优化

根据我国环境保护法规和最新火电厂大气污染物排放标准的有关规定,新建大型火电厂都必须配有烟气脱硫系统。在烟气脱硫系统中,控制系统的设计是一个较重要的环节,控制系统设计的是否合理,会直接影响脱硫系统甚至主机系统的长期安全稳定运行。石灰石/石膏湿法脱硫技术是目前最成熟的脱硫技术之一,在国内得到了广泛应用。文中针对石灰石/石膏湿法脱硫系统,介绍其工艺流程、控制系统水平、主要模拟量控制系统、烟气监测系统、重要联锁保护,并讨论其控制仪表选型及优化措施。     

核电站安全厂用水系统（SEC）控制系统的设计

核电站安全厂用水系统是一个核辅助系统,其作用是用海水来冷却设备冷却水系统的ＲＲＩ／ＳＥＣ板式热交换器,该系统作为一个安全重要系统,在控制系统的设计上如何来保证工艺系统的安全可靠运行。     

高速无刷直流电机分立电源控制系统的设计

已有的高速无刷直流电机驱动电源与控制电源使用同一供电装置，以使其在实现功能的同时减少控制系统的体积，实现小型化。但实验中发现，统一供电存在电源信号串扰问题。针对此问题，本文设计了一种高速无刷直流电机分立电源控制系统，首先对电机驱动电源与控制电源进行了分立设计，之后对信号处理系统、信号分配系统和电源保护系统进行了改进设计。使用改进前后的电源控制系统进行了对比实验，结果表明，采用分立电源控制系统后，控制电源可在0～12 V精细控制，驱动电源可在0～100 V之间宽幅输出。改进后控制电源与驱动电源未出现串扰问题，即控制电路不会出现过载，驱动电路不会出现欠载。以上结果表明，电机驱动电源与控制电源的分立设计实现了控制信号的精细化调节，提高了其在运行过程中电信号检测的准确性。     

EAST中央控制系统的改造

EAST中央控制系统是EAST实验调度管理的中枢，协调控制各分系统按照预设参数和控制逻辑投入试验，完成EAST装置的各种运行项目。利用PXI总线设备并结合虚拟仪器技术实现的新EAST中央控制系统可很好地完成对各分系统的参数设置和控制，同时升级改造后的网络环境也为实验的稳定运行提供了保障。改造后的EAST中央控制系统已应用于2012年春季EAST放电实验中，运行稳定可靠，取得了良好的控制效果。     

重力注水过程流动不稳定现象关键影响因素研究

重力驱动注水过程中由于流量较小以及蒸汽的积聚可能导致流动不稳定现象的发生，对核反应堆安全运行具有重要的影响。通过实验研究的方法，搭建了重力注水模拟实验装置，研究了不同蒸汽出口形阻、高位储水箱水位和加热棒初始温度下流动不稳定现象的变化规律。结果表明，重力驱动注水过程流动不稳定现象包含冷却水初次注入阶段、注入水逐出阶段和冷却水再注入阶段等。在一定冷却水初始温度、冷却水入口形阻以及系统压力下，蒸汽排出速度以及实验本体内筒顶部的聚集情况取决于蒸汽出口形阻，减小蒸汽出口形阻可加快蒸汽排放速度，压力峰峰值降低、振荡周期变长，有利于系统稳定；提高高位储水箱水位加快了冷却水注入速率，增加了加热棒被淹没率，降低了流动不稳定现象的发生次数和持续时间；随加热棒初始温度的升高，冷却水流量出现了波动向停滞的转变，流动不稳定现象发生的次数增加且持续时间加长。     

BEPCⅡ储存环真空控制系统

北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)的储存环真空控制系统是基于分布式实时控制软件EPICS架构设计的。真空控制系统负责储存环真空数据的采集、监测和真空阀门的联锁控制,确保真空设备维持超高真空状态。该系统自2006年11月初投入运行至今,一直工作稳定。     

医用回旋加速器高频控制系统设计

中国工程物理研究院流体物理研究所自主研制了用于医疗诊断的PET医用回旋加速器。为满足该医用回旋加速器安全、稳定运行的要求,采用了不带低电平控制功能的高频系统,避免了直接接触高压的危险。选用西门子的S7-1500可编程控制器为前端控制器,完成了系统工作频率的精确扫描,实现了高频系统相位稳定、幅度稳定、安全联锁等。该系统连续运行的结果表明:控制系统的设计满足加速器运行及调试要求,为系统的稳定运行提供了支撑。     

基于EPICS的上海光源注入引出远控系统

基于EPICS的应用开发,实现了上海光源注入引出系统的远程控制。介绍了控制系统的硬件结构及其工作原理,阐述了远程控制系统的组成及其设计方法。运行结果表明,控制精度高、占用资源少、灵敏度高、工作稳定可靠,满足了控制功能的需求。